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Al和Sb共掺对ZnO有序阵列薄膜的结构和光学性能的影响

钟文武 刘发民 蔡鲁刚 丁芃 柳学全 李一

Al和Sb共掺对ZnO有序阵列薄膜的结构和光学性能的影响

钟文武, 刘发民, 蔡鲁刚, 丁芃, 柳学全, 李一
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  • 采用水热合成法在预先生长的ZnO种子层的玻璃衬底上制备出Al和Sb共掺ZnO纳米棒有序阵列薄膜. 通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和选区电子衍射分析表明:所制备的薄膜由垂直于ZnO种子层的纳米棒组成, 呈单晶六角纤锌矿ZnO结构, 且沿[001]方向择优生长, 纳米棒的平均直径和长度分别为27.8 nm和1.02 m. Al和Sb共掺ZnO纳米棒有序阵列薄膜的拉曼散射分析表明:相对于未掺杂ZnO薄膜的拉曼振动峰(580 cm-1), Al和Sb共掺ZnO阵列薄膜的E1(LO)振动模式存在拉曼位移. 当Al和Sb的掺杂量为3.0at%,4.0at%,5.0at%,6.0at%时, Al和Sb共掺ZnO阵列薄膜的拉曼振动峰的位移量分别为3,10,14,12 cm-1. E1 (LO) 振动模式位移是由Al和Sb掺杂ZnO产生的缺陷引起的. 室温光致发光结果表明:掺杂Al和Sb后, ZnO薄膜在545 nm处的发光强度减小,在414 nm处的发光强度增加. 这是由于掺杂Al和Sb后, ZnO薄膜中Zni缺陷增加, Oi缺陷减少引起的.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划(批准号:2009AA03C116)资助的课题.
    [1]

    Wang D Y, Gao S X, Li G, Zhao M 2010 Acta Phys. Sin. 59 3473 (in Chinese) [王德义、高书霞、李 刚、赵 鸣 2010 物理学报 59 3473]

    [2]
    [3]

    Cheng C W, Sie E J, Liu B, Huan C H A, Sum T C, Sun H D, Fan H J 2010 Appl. Phys. Lett. 96 071107

    [4]
    [5]

    Gao L, Zhang J M 2010 Acta Phys. Sin. 59 1263 (in Chinese) [高 立、张建民 2010 物理学报 59 1263]

    [6]

    Deng B, Sun H Q, Guo Z Y, Gao X Q 2010 Acta Phys. Sin. 59 1212 (in Chinese) [邓 贝、孙惠卿、郭志友、高小奇 2010 物理学报 59 1212]

    [7]
    [8]
    [9]

    Yang Y, Qi J J, Liao Q L, Zhang Y, Yan X Q, Huang Y H, Tang L D 2009 Appl. Phys. A 94 799

    [10]
    [11]

    Yamamoto T 2002 Thin Solid Films 420 100

    [12]
    [13]

    Sui Y R, Yao B, Yang J H, Gao L L, Yang T, Deng R, Ding M, Zhao T T, Huang X M, Pan H L, Shen D Z 2010 J. Lumine. 130 1101

    [14]
    [15]

    Wei S F, Lian J S, Wu H 2010 Mater. Charact. 61 1239

    [16]
    [17]

    Fuge G M, Holmes T M S, Ashfold M N R 2009 Chem. Phys. Lett. 479 125

    [18]

    Wu J J, Liu S C 2002 Adv. Mater. 14 215

    [19]
    [20]
    [21]

    Koh Y W, Lin M, Tan C K, Foo Y L, Loh K P 2004 J. Phys. Chem. B 108 11419

    [22]

    Song J J, Lim S W 2007 J. Phys. Chem. C 111 596

    [23]
    [24]

    Chien C T, Wu M C, Chen C W, Yang H H, Wu J J, Su W F, Lin C S, Chen Y F 2008 Appl. Phys. Lett. 92 223102

    [25]
    [26]
    [27]

    Han N, Wu X F, Chai L, Liu H D, Chen Q F 2010 Sensor Actuat. B: Chem. 150 230

    [28]

    Rajalakshmi M, Arora Akhilesh K, Bendre B S, Shailaja M 2000 J. Appl. Phys. 87 2445

    [29]
    [30]
    [31]

    Alim K A, Fonoberov V A, Balandin A A 2005 Appl. Phys. Lett. 86 053103

    [32]
    [33]

    Du G T, Ma Y, Zhang Y T, Yang T P 2005 Appl. Phys. Lett. 87 213103

    [34]
    [35]

    Permogorov S, Reznitsky A 1976 Solid State Commun. 18 781

    [36]
    [37]

    Samanta K, Bhattacharya P, Katiyar R S 2010 J. Appl. Phys. 108 113501

    [38]

    Kim H W, Kebede M A, Kim H S 2010 Current Appl. Phys. 10 60

    [39]
    [40]

    Bundersmann C, Ashkenov N, Schubert M, Spenmann D, Butz T, Kaidashev E M, Lorenz M, Grundmann M 2003 Appl. Phys. Lett. 83 1974

    [41]
    [42]
    [43]

    Srikant V, Clarke D R 1998 J. Appl. Phys. 83 5447

    [44]

    Look D C, Hemsky J W, Sizelove J R 1999 Phys. Rev. Lett. 82 2552

    [45]
    [46]
    [47]

    Lee M K, Tu H F 2007 J. Appl. Phys. 101 126103

    [48]
    [49]

    Wei X Q, Man B Y, Liu M, Xue C S, Zhuang H Z, Yang C 2007 Physica B 388 145

    [50]
    [51]

    Roro K T, Dangbegnon J K, Sivaraya S, Leitch A W R, Botha J R 2008 J. Appl. Phys. 103 053516

    [52]

    Han N, Hu P, Zuo A H, Zhang D W, Tian Y J, Chen Y F 2010 Sensor Actuat. B: Chem. 145 114

    [53]
    [54]

    Cheng W, Wu P, Zou X, Xiao T 2006 J. Appl. Phys. 100 054311

    [55]
    [56]

    Borseth T M, Svensson B G, Kuznetsov A Y, Klason P, Zhao Q X, Willander M 2006 Appl. Phys. Lett. 89 262112

    [57]
    [58]

    Studenikin S A, Golego N, Cocivera M 1998 J. Appl. Phys. 84 2287

    [59]
  • [1]

    Wang D Y, Gao S X, Li G, Zhao M 2010 Acta Phys. Sin. 59 3473 (in Chinese) [王德义、高书霞、李 刚、赵 鸣 2010 物理学报 59 3473]

    [2]
    [3]

    Cheng C W, Sie E J, Liu B, Huan C H A, Sum T C, Sun H D, Fan H J 2010 Appl. Phys. Lett. 96 071107

    [4]
    [5]

    Gao L, Zhang J M 2010 Acta Phys. Sin. 59 1263 (in Chinese) [高 立、张建民 2010 物理学报 59 1263]

    [6]

    Deng B, Sun H Q, Guo Z Y, Gao X Q 2010 Acta Phys. Sin. 59 1212 (in Chinese) [邓 贝、孙惠卿、郭志友、高小奇 2010 物理学报 59 1212]

    [7]
    [8]
    [9]

    Yang Y, Qi J J, Liao Q L, Zhang Y, Yan X Q, Huang Y H, Tang L D 2009 Appl. Phys. A 94 799

    [10]
    [11]

    Yamamoto T 2002 Thin Solid Films 420 100

    [12]
    [13]

    Sui Y R, Yao B, Yang J H, Gao L L, Yang T, Deng R, Ding M, Zhao T T, Huang X M, Pan H L, Shen D Z 2010 J. Lumine. 130 1101

    [14]
    [15]

    Wei S F, Lian J S, Wu H 2010 Mater. Charact. 61 1239

    [16]
    [17]

    Fuge G M, Holmes T M S, Ashfold M N R 2009 Chem. Phys. Lett. 479 125

    [18]

    Wu J J, Liu S C 2002 Adv. Mater. 14 215

    [19]
    [20]
    [21]

    Koh Y W, Lin M, Tan C K, Foo Y L, Loh K P 2004 J. Phys. Chem. B 108 11419

    [22]

    Song J J, Lim S W 2007 J. Phys. Chem. C 111 596

    [23]
    [24]

    Chien C T, Wu M C, Chen C W, Yang H H, Wu J J, Su W F, Lin C S, Chen Y F 2008 Appl. Phys. Lett. 92 223102

    [25]
    [26]
    [27]

    Han N, Wu X F, Chai L, Liu H D, Chen Q F 2010 Sensor Actuat. B: Chem. 150 230

    [28]

    Rajalakshmi M, Arora Akhilesh K, Bendre B S, Shailaja M 2000 J. Appl. Phys. 87 2445

    [29]
    [30]
    [31]

    Alim K A, Fonoberov V A, Balandin A A 2005 Appl. Phys. Lett. 86 053103

    [32]
    [33]

    Du G T, Ma Y, Zhang Y T, Yang T P 2005 Appl. Phys. Lett. 87 213103

    [34]
    [35]

    Permogorov S, Reznitsky A 1976 Solid State Commun. 18 781

    [36]
    [37]

    Samanta K, Bhattacharya P, Katiyar R S 2010 J. Appl. Phys. 108 113501

    [38]

    Kim H W, Kebede M A, Kim H S 2010 Current Appl. Phys. 10 60

    [39]
    [40]

    Bundersmann C, Ashkenov N, Schubert M, Spenmann D, Butz T, Kaidashev E M, Lorenz M, Grundmann M 2003 Appl. Phys. Lett. 83 1974

    [41]
    [42]
    [43]

    Srikant V, Clarke D R 1998 J. Appl. Phys. 83 5447

    [44]

    Look D C, Hemsky J W, Sizelove J R 1999 Phys. Rev. Lett. 82 2552

    [45]
    [46]
    [47]

    Lee M K, Tu H F 2007 J. Appl. Phys. 101 126103

    [48]
    [49]

    Wei X Q, Man B Y, Liu M, Xue C S, Zhuang H Z, Yang C 2007 Physica B 388 145

    [50]
    [51]

    Roro K T, Dangbegnon J K, Sivaraya S, Leitch A W R, Botha J R 2008 J. Appl. Phys. 103 053516

    [52]

    Han N, Hu P, Zuo A H, Zhang D W, Tian Y J, Chen Y F 2010 Sensor Actuat. B: Chem. 145 114

    [53]
    [54]

    Cheng W, Wu P, Zou X, Xiao T 2006 J. Appl. Phys. 100 054311

    [55]
    [56]

    Borseth T M, Svensson B G, Kuznetsov A Y, Klason P, Zhao Q X, Willander M 2006 Appl. Phys. Lett. 89 262112

    [57]
    [58]

    Studenikin S A, Golego N, Cocivera M 1998 J. Appl. Phys. 84 2287

    [59]
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  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-12-24
  • 修回日期:  2011-02-17
  • 刊出日期:  2011-11-15

Al和Sb共掺对ZnO有序阵列薄膜的结构和光学性能的影响

  • 1. 北京航空航天大学物理科学与核能工程学院,微纳测控与低维物理教育部重点实验室,北京 100191;
  • 2. 钢铁研究总院,北京 100081
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划(批准号:2009AA03C116)资助的课题.

摘要: 采用水热合成法在预先生长的ZnO种子层的玻璃衬底上制备出Al和Sb共掺ZnO纳米棒有序阵列薄膜. 通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和选区电子衍射分析表明:所制备的薄膜由垂直于ZnO种子层的纳米棒组成, 呈单晶六角纤锌矿ZnO结构, 且沿[001]方向择优生长, 纳米棒的平均直径和长度分别为27.8 nm和1.02 m. Al和Sb共掺ZnO纳米棒有序阵列薄膜的拉曼散射分析表明:相对于未掺杂ZnO薄膜的拉曼振动峰(580 cm-1), Al和Sb共掺ZnO阵列薄膜的E1(LO)振动模式存在拉曼位移. 当Al和Sb的掺杂量为3.0at%,4.0at%,5.0at%,6.0at%时, Al和Sb共掺ZnO阵列薄膜的拉曼振动峰的位移量分别为3,10,14,12 cm-1. E1 (LO) 振动模式位移是由Al和Sb掺杂ZnO产生的缺陷引起的. 室温光致发光结果表明:掺杂Al和Sb后, ZnO薄膜在545 nm处的发光强度减小,在414 nm处的发光强度增加. 这是由于掺杂Al和Sb后, ZnO薄膜中Zni缺陷增加, Oi缺陷减少引起的.

English Abstract

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